徐州市区春季大气中VOCs污染特征分析

2017年3月-5月采用大气挥发性有机物在线连续自动监测系统对徐州市新城区大气中102种VOCs进行观测,分析徐州市春季大气中VOCs的体积和组成特征。结果发现:观测期间,徐州市大气中VOCs的小时体积分数为(3.81~221.85)×10~(-9),平均体积分数为27.97×10~(-9);各物种体积占比依次为烷烃、含氧有机物、卤代烃、芳香烃和烯(炔)烃;占比最高的5种污染物是乙烷、丙酮、乙烯、乙炔和丙烷。徐州市臭氧处在VOCs控制区,对臭氧生成潜势(OFP)贡献率最大的是含氧有机物(33.99%)和芳香烃(32.21%);关键活性组分是乙烯、正己醛、甲苯、间/对-二甲苯和丁烯酮。     

南通市夏季VOCs污染特征与来源研究

运用大气挥发性有机物(VOCs)快速在线连续自动监测系统,于2018年7月对南通市区环境空气中VOCs进行观测,分析VOCs的浓度状况、组成特征、对臭氧生成潜势的贡献及主要来源。结果表明:观测期间共检出100种VOCs,总挥发性有机物(TVOCs)的平均体积分数为(38. 18±23. 63)×10^-9,各物种体积分数从大到小顺序依次为烷烃>含氧有机物>芳香烃>卤代烃>烯、炔烃;芳烃和烯烃是最主要的活性物种,间/对二甲苯、甲苯、邻二甲苯等是VOCs的关键活性组分;利用PMF模型解析得到VOCs的主要污染来源是工业排放与溶剂使用、机动车尾气排放、燃料挥发排放和生物源排放。     

2019年夏季常州市挥发性有机物污染特征分析

2019年8—9月,在常州市洛阳小学、市监测站和武澄工业园3个监测站点开展了为期49 d的环境空气57种挥发性有机物(VOCs)离线加密监测,分析其浓度水平及组成特征。结果表明,3个站点VOCs的体积分数分别为29.8×10^-9,20.8×10^-9和25.3×10^-9。3个站点中烷烃的值均值最大,其值占比依次为59.1%,57.2%和51.4%,烷烃中均以乙烷、丙烷和正丁烷值最大。应用臭氧生成潜势(OFP)、OH自由基消耗速率和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)分别对3个站点进行计算,结果显示,各站点芳香烃的数值均最大,OFP占比为67.1%~68.0%,OH自由基消耗速率占比为45.4%~52.0%,SOAP占比为93.3%~94.7%,芳香烃中关键活性组分是甲苯、乙苯和二甲苯等。上风向的洛阳小学与武澄工业园VOCs浓度比市区的市监测站更高,OFP和SOAP也均高于市监测站,表明上风方向的VOCs排放对市区影响较大。     

泰州市夏季大气典型VOCs污染特征及健康风险评估

于2019年8—9月,采用大气预浓缩-气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对泰州市3个监测点位环境空气中57种挥发性有机物(VOCs)进行分析,并开展了VOCs组成特征、臭氧生成潜势(OFP)、VOCs来源及健康风险评价研究。结果表明:3个点位环境空气中φ(VOCs)范围为1.3×10^(-9)~46.9×10^(-9),平均值为8.5×10^(-9)。烷烃在VOCs中所占比例最大。各点位φ(VOCs)平均值依次为:工业园区>公园路>天德湖公园。公园路点位VOCs中苯系物受汽车尾气排放影响较大,天德湖公园和工业园区点位除了受汽车尾气排放影响,还受到有机溶剂和涂料的挥发影响,主要受本地污染主导。OFP中贡献最大的物质为乙烯,OFP值为5.5μg/m^(3),其次为烷烃。健康风险评价结果显示,各点位VOCs非致癌类风险均较低,处于安全范围内。各点位夏季环境空气中苯对人体均具有一定致癌风险。     

桂林市城区大气VOCs污染特征及对O3和SOA的生成潜势

对桂林市城区大气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征,以及VOCs对臭氧(O3)和二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势进行了研究。结果显示,研究期间,共检出VOCs物种78种,平均体积分数为21.32×10-9,表现为芳香烃(67.82%)烷烃(19.56%)卤代烃(7.50%)烯烃(2.86%)含氧挥发性有机物(1.41%)。VOCs体积分数空间分布呈现市中心和下风向郊区两个高值区。通过苯与甲苯的浓度比值发现,林科所VOCs主要来自交通源和生物源,师专甲山校区VOCs主要是来自交通源,其余测点VOCs主要来自交通源、工业源和外来传输源。分析乙苯和间/对二甲苯的浓度比值发现,电子科大尧山校区气团光化学年龄较大,光化学反应活性相对较强烈;旅游学院、华侨旅游经开区、大埠中心校气团光化学年龄较小,光化学反应活性相对较弱。VOCs对O3生成潜势最大的为芳香烃(93.81%),其次是烷烃(7.22%)和烯烃(4.75%);对SOA生成潜势最大的为芳香烃(97.45%),其次是烷烃(2.55%)。     

武汉城区秋季大气挥发性有机物污染特征及部分物种来源的初步分析

于2014年10月采用GC-MS挥发性有机物(VOCs)在线监测系统在武汉城区开展大气VOCs连续监测,并分析VOCs体积分数的时间变化特征、光化学活性差异及来源。结果表明,武汉城区总VOCs体积分数为45.16×10-9,从高到低依次为烷烃烯烃芳香烃;VOCs日变化呈双峰型特征,峰值分别出现在6:00—8:00和19:00—23:00;T/B和E/E的平均比值分别为0.94和0.61,表明气团受机动车影响显著,且存在老化现象;烯烃对OH消耗速率(LOH)和臭氧生成潜势(OFP)的贡献率最大,芳香烃次之,烷烃最低;以3-甲基戊烷为机动车排放示踪物,计算得出非机动车源对乙烯、甲苯和间/对-二甲苯的贡献率分别为85%、55%和70%。     

泰州市环境空气中挥发性有机物分布特征

于2018年4—9月对泰州市环境空气中挥发性有机物(VOCs)组分开展现场观测,结合观测数据分析该市大气中VOCs的时空分布特征。结果表明:观测期间泰州市环境空气中VOCs平均摩尔比为45.1 nmol/mol,其中含氧挥发性有机物占比为57.8%;受周边排放源和地理位置影响,下风向点位的VOCs测定值高于其他点位;VOCs月均最高值出现在6月,与臭氧月均最高值出现时间一致,7—9月气团出现老化,导致臭氧生成能力减弱;观测期间VOCs中甲苯/苯(T/B)比值范围为0.201 9～5.130 3,且大部分T/B比值2,说明溶剂、油气和液化石油气挥发等排放源对泰州市环境空气中VOCs的影响较为显著。     

杭州市大气VOCs浓度特征及其化学活性研究

2018年4月至2019年3月对杭州市城区大气中117种挥发性有机物（VOCs）开展了为期一年的手工采样观测，分析了VOCs各组分的浓度特征、臭氧生成潜势（OFP）和二次有机气溶胶（SOA）生成潜势。结果显示，观测期杭州市大气VOCs体积分数均值为（56.72±29.56）×10^-9，含氧挥发性有机物（OVOCs）、烷烃和卤代烃是其主要组分，分别占33.86%、30.70%、15.73%。VOCs体积分数前10位的物种为丙烷、甲醛、异丁烷、乙烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、正丁烷、丙酮、甲苯和1，2-二氯乙烷。杭州市VOCs的OFP为135.18×10^-9，各VOCs组分的OFP贡献为OVOCs（45%） > 芳香烃（22%） > 烯烃和炔烃（21%） > 烷烃（11%） > 卤代烃（1%），其中甲醛、乙烯和乙醛是OFP主要贡献者。SOA生成潜势为1.64 μg/m³，芳香烃是最重要的SOA前体物。SOA生成潜势最大的5种VOCs物种为甲苯、对/间二甲苯、乙苯、邻二甲苯和苯，因此控制来自机动车尾气和溶剂使用过程中产生的VOCs可有效降低SOA的生成。通过甲苯与苯体积分数比分析发现，杭州市城区芳香烃除了来自机动车尾气以外，在春、夏季和秋、冬季还分别受到生物质燃烧和涂料溶剂的影响；分析了乙烷与乙炔体积分数比、乙炔与CO体积分数比，发现杭州市气团的老化程度呈现整体较高的特点。     

盐城市城区VOCs污染特征及来源解析

2020年4—9月通过离线采样研究了盐城市城区大气中的挥发性有机物（VOCs）浓度水平及组成特征、臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势以及毒性效应等多效应评估和来源贡献。结果表明：盐城市城区VOCs平均体积浓度为35.09×10^-9,盐塘湖公园站点浓度最高;盐城市VOCs主要组分为含氧有机物（OVOCs）和烷烃。通过挥发性有机物多效应评估发现,关键物种为乙醛、对二乙苯、丙酮、甲苯和间/对二甲苯等。采样期间对VOCs浓度的主要贡献来源为二次生成、工业排放和交通排放。     

南通市大气VOCs四季变化特征和臭氧生成潜势分析

于2019年在南通市采用TH-300B大气挥发性有机物(VOCs)在线分析仪对57种VOCs开展在线监测,对比分析了VOCs组分变化、季节变化、日变化特征,并用最大增量反应活性(MIR)估算了VOCs的臭氧生成潜势(OFP),找到了南通市VOCs的优控物种。结果表明,2019年南通市VOCs平均体积分数为15.57×10^(-9),不同组分体积分数排序为:烷烃(9.65×10^(-9))>芳香烃(2.85×10^(-9))>烯烃(1.84×10^(-9))>炔烃(1.23×10^(-9)),总体表现为冬季高、夏季低的特征。和国内其他城市比较,南通市VOCs和各组分体积分数处于较低水平。烯烃和炔烃的日变化特征均呈现较明显的双峰分布,峰值位于7:00-8:00和19:00-21:00;烷烃的日变化特征均呈现较明显的单峰分布,峰值位于6:00-8:00;芳香烃的日变化特征在4个季节变化趋势有所不同。烷烃和芳香烃夜间体积分数均高于白天。VOCs的OFP年均值为108.17μg/m3,季节排序为:冬季(122.70μg/m^(3))>春季(116.15μg/m^(3))>秋季(111.26μg/m^(3))>夏季(82.58μg/m^(3))。VOCs优控物种为丙烷、乙烯、异戊烷、甲苯、间/对二甲苯,因此控制市区臭氧浓度的首要任务是控制机动车排放、加油站油气挥发和溶剂使用。     

夏季典型背景及城市地区VOCs对比研究

选取武夷山、庞泉沟和长岛3个具有代表性的空气背景站点及其周边城市站点,分析研究夏季环境空气中挥发性有机污染物(VOCs)的特征。结果表明,庞泉沟、武夷山、长岛背景站点的总挥发性有机物(TVOCs)平均浓度分别为(24.71±7.89)×10^-9、(7.94±5.82)×10^-9、(11.98±5.34)×10^-9,分别比对应的城市站点低42%、43%、11%。背景站点TVOCs中的烷烃占比为67%～72%,明显高于城市站点;背景站点与城市站点TVOCs中的烯烃和芳香烃占比无显著差异;但背景站点炔烃占比(2%～3%)明显低于城市地区(10%～24%)。背景站点异戊二烯浓度在09:00—15:00出现峰值,且TVOCs浓度变化趋势与异戊二烯浓度变化趋势关联性较强,说明背景站点受自然源影响较大。臭氧生成潜势(OFP)分析结果表明,烯烃及芳香烃对背景地区与城市地区臭氧生成有较大影响,城市地区总OFP远大于背景地区,乙烯、甲苯等对城市地区OFP的贡献较大,异戊二烯对背景地区OFP的贡献较大。     

大连市秋冬季环境空气中VOCs特征及臭氧生成潜势分析

对大连市2015年秋冬季环境空气中VOCs进行采样分析,获得其组成、含量、昼夜和季节变化规律,分析不同类别VOCs的来源,并计算不同VOCs物种的臭氧生成潜势（OFP）。结果表明：大连市环境空气中秋季VOCs平均体积浓度（55.81×10^-9）略高于冬季（42.66×10^-9）;秋季VOCs以羰基化合物和烷烃为主,而冬季VOCs以烷烃和烯炔烃为主。大连环境空气中光化学反应的主要VOCs类别为羰基化合物、烯炔烃和芳香烃,主要物种为丙烷、乙烷、正丁烷和乙烯。羰基化合物含量高与机动车尾气及医院大量试剂的使用有关,烷烃主要来源于汽油车与液化石油气（LPG）燃烧排放,芳香烃主要由机动车排放贡献。各类别VOCs的组分含量与其OFP并不一致,大连市环境空气中各类VOCs的OFP由高到低依次为羰基化合物>芳香烃>烯炔烃>烷烃。     

嘉善夏季典型时段大气VOCs的臭氧生成潜势及来源解析

2016年8—9月对长三角南部区域嘉善的大气中挥发性有机化合物(VOCs)变化特征、臭氧生成潜势、臭氧生成控制敏感性和来源进行了研究。结果表明,观测期间VOCs总平均值为27.3×10-9,表现为烷烃卤代烃含氧有机物芳香烃烯烃炔烃;VOCs浓度变化较大,早晚出现峰值,与风速呈负相关的关系,与温度没有明显相关性。VOCs的臭氧生成潜势表现为芳香烃烯烃烷烃含氧有机物卤代烃炔烃。甲苯等10种物质对臭氧生成潜势的贡献达到63%。夏季典型时段臭氧生成对VOCs较敏感,属于VOCs控制区。观测期间测得对VOCs浓度贡献较大的物种来源于溶剂涂料和工业排放。     

大连市夏季近地面臭氧污染数值模拟和控制对策研究

通过区域空气质量模型CAMx对大连市2015年8月近地面臭氧(O_3)污染进行模拟,探讨了O_3及其生成前体物(NOx和VOCs)的来源,O_3生成控制区,并根据敏感性分析结果对前体物排放的控制效果进行了定量评估。结果表明:本地NOx排放对大连地区的NOx浓度贡献占90%以上,本地VOCs排放对大连地区的VOCs浓度贡献占80%以上,而本地NOx和VOCs排放对大连地区O_3浓度贡献仅占29%;大连市整体上为VOCs控制区,控制VOCs能有效降低O_3污染,还能有效削减O_3的峰值浓度;通过敏感性分析结果计算得出,削减大连本地工业源VOCs和民用源VOCs能够有效降低大连地区O_3浓度,削减10%的工业源VOCs能使市区O_3平均浓度降低2%左右,削减10%的民用源VOCs能使大连市区平均O_3浓度降低1%左右。建议NOx与VOCs削减比例为1∶2,对大连市O_3和PM2.5污染进行协同控制。     

南京市臭氧、VOCs和PANs污染特征及变化趋势

对2013—2016年基于国家环境空气质量监测站以及省建大气多参数站所获取的南京市O_3、NO_2、CO、VOCs、PANs观测结果进行综合评价,结果表明:2016年南京市O_3第90百分位日最大8 h平均质量浓度比2013年上升33.3%,超标天数中O_3引起的超标占比增至32.0%。南京市区大气中非甲烷总烃冬季浓度高于夏季,含氧挥发性有机物则与之相反;在5—9月,含氧挥发性有机物组分在日变化过程中出现峰值的时间先后顺序依次为醚、醛、酮类,且O_3和过氧乙酰硝酸酯(PANs)生成存在有一定的线性关系。VOCs/NOx比值表明南京市处于VOCs控制区,因此对NO_2浓度下降不敏感,植物源挥发性有机物连续3年上升,夏季大气光化学反应活性未显著下降,这些现象是城市O_3浓度维持在较高水平的重要因素。     

工业园区和城区VOCs组成及化学活性的空间差异对清远大气臭氧污染分布的影响

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O₃)污染的时空变化产生影响。为厘清这种排放的空间异质性特征及其对O₃污染分布的影响,分别选取可以代表清远市典型工业园区和城市建成区的站点开展观测研究。结果表明:工业园区和城市建成区VOCs浓度水平和污染特征有较大的空间差异,其中代表村镇工业园区的龙塘站VOCs日均浓度为30.42×10^-9,高于代表城市建成区的技师学院站(17.32×10^-9)。龙塘站二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势(OFP)比技师学院站高57.6×10^-9,且该值相当于技师学院站排名前10位物种OFP的总和。气象分析表明:2个站点之间并非彼此的上、下风向,而是共同受到局地气团的影响。源解析结果表明:源排放是造成这种空间异质性的内因,其中交通源对技师学院的贡献更高,而工业相关排放源对龙塘的贡献更高。该研究进一步比较了周边站点O₃时间序列的一致性,并模拟2个站点的O₃生成速率。研究发现O₃在局地范围内变化较小,高VOCs排放的地点对局地O₃有较高的贡献,局地内不同地点的O₃生成过程也存在较大差异。据此,笔者提出O₃污染防控建议:短期内可通过技术手段和观测数据发现O₃污染的重要贡献点,并进行针对性的"散乱污"清理整治和涉VOCs行业综合整治,长期看应科学合理规划城市发展布局和产业布局,预留城市通风廊道,以有效减少O₃污染。     

化学发光法臭氧分析仪的研制与性能测试

基于化学发光臭氧(O₃)检测方法,将氮氧化物分析仪(Thermo Model 42i-TL)改装为O₃分析仪,测试其性能,并与紫外光度法O₃分析仪(Thermo Model 49i)同时应用于外场观测,开展比对测试试验。结果显示：该改装仪器的测量性能优于Thermo Model 49i,其零点噪声为0.10×10^-9(体积分数,下同),最低检出限为0.20×10^-9,量程噪声为0.42×10^-9,示值误差为0.1%满量程(F.S.)。在比对试验过程中,化学发光法O₃分析仪运行稳定,测量结果与商品化的Thermo Model 49i所测定的O₃浓度数值的变化趋势高度一致(R²=0.998)。化学发光法O₃分析仪相较于Thermo Model 49i具有更低的噪声,其日间(09:00—17:00)O₃浓度示值显著低于Thermo Model 49i,且...     

乙酰丙酮荧光法在线监测环境空气中的甲醛

我国现行环境空气中甲醛的标准测定方法普遍难以满足当前大气监测中对痕量浓度水平甲醛的监测需要。在乙酰丙酮分光光度法的基础上改进得到的乙酰丙酮荧光法具有更低的检出限和更高的灵敏度,适用于大气中痕量浓度水平甲醛的监测。基于乙酰丙酮荧光法设计了甲醛在线监测系统,并对其主要性能指标进行了评估测试。测试结果显示,该系统的吸收效率为98.9%~100.1%,检出限为0.045 4×10^-9,精密度为0.44%,线性误差为-0.55%,线性范围为0.0~80.0×10^-9,响应时间为282 s,单日零点漂移为-0.04×10^-9~1.33×10^-9,单日跨度漂移为-0.90×10^-9~3.45×10^-9。测试结果表明,其各项性能指标均能满足当前对大气环境中痕量浓度水平甲醛的监测需求。